Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Benzer belgeler
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Ders: 5 Zemin Suyu - I. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

ZEMİNLERDE SU ZEMİN SUYU

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

INM 305 Zemin Mekaniği

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri. Yrd.Doç.Dr. SAADET A. BERİLGEN

Akifer Özellikleri

INM 305 Zemin Mekaniği

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

ZEMİNDE SU (ZEMİN HİDROLİĞİ)

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

ZEMİNLERİN GEÇİRİMLİLİĞİ YRD. DOÇ. DR. TAYLAN SANÇAR

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

Büyüklüklerine Göre Zemin Malzemeleri

INSA354 ZEMİN MEKANİĞİ

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

ZEMİN SUYU Zeminde Su Akımı ve Akım Ağları. Y.Doç.Dr. Saadet A. Berilgen

Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim

11. BÖLÜM: TOPRAK SUYU

5. YERALTISUYU & SIZMA BASINCI (SEEPAGE PRESSURE)

KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI. Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Ders: 2 Zeminlerin Endeks Özellikleri-Kıvam Limitleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

BÖLÜM : 9 SIZMA KUVVETİ VE FİLTRELER

ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI. Yrd. Doç. Dr. SAADET A. BERİLGEN

Bölüm 2: Akışkanların özellikleri. Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

HİDROJEOLOJİ. Yeraltında suyun bulunuşu Akifer özellikleri_gözenekli ortam. 4.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

Yrd. Doç.. Dr. Selim ALTUN

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

Yüzeyaltı Drenaj (Subsurface Drainage) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı. Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR. Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETI. Sıvıların Kaldırma Kuvveti

Bahar. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1.

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Sıvılarda Basınç. Sıvıların basıncı, sıvının yoğunluğuna ve sıvının derinliğine bağlıdır.

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

CĠSMĠN Hacmi = Sıvının SON Hacmi - Sıvının ĠLK Hacmi. Sıvıların Kaldırma Kuvveti Nelere Bağlıdır? d = V

KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI. Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Ders: 1 Zeminlerin Endeks Özellikleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

Sistem Özellikleri 10/7/2014. Basınç, P Sıcaklık, T. Hacim, V Kütle, m Vizkozite Isıl İletkenlik Elastik Modülü

SIZMA SIZMA. Yağışın bir kısmının yerçekimi, Kapiler ve moleküler gerilmeler etkisi ile zemine süzülmesi sızma (infiltrasyon) olarak adlandırılır

Gevşek Zemin - Geçirgenlik kolay - Yüksek Permeabilite. Sıkı Zemin - Geçirgenlik zor - Düşük Permeabilite

TOPRAK SUYU. Toprak Bilgisi Dersi. Prof. Dr. Günay Erpul

Yapı veya dolgu yüklerinin neden olduğu gerilme artışı, zemin tabakalarını sıkıştırır.

ZM-I FİNAL SORU ve CEVAPLARI SORU-1 [10]: Sıvılık indisi (I L ) ne demektir? Sıvılık indisinin 2.1, 0 ve -0.6 olması ne ifade eder?

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

INM 305 Zemin Mekaniği

BASINCA SEBEP OLAN ETKENLER. Bu bölümü bitirdiğinde basınca sebep olan kuvvetin çeşitli etkenlerden kaynaklanabileceğini fark edeceksin.

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

ZEMİNDE SU AKIMININ MATEMATİKSEL İFADESİ (LAPLACE DENKLEMİ)

INM 305 Zemin Mekaniği

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

14. ZEMİNLERDE SUYUN HAREKETİ

SIVILAR YÜZEY GERİLİMİ. Bir sıvı içindeki molekül diğer moleküller tarafından sarılmıştır. Her yöne eşit kuvvetle çekilir.daha düşük enerjilidir.

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

508 HİDROLOJİ ÖDEV #1

İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Akışkanlar Mekaniği Yoğunluk ve Basınç: Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır.

ZEMİNLERİN SIKIŞMASI, KONSOLİDASYONU VE OTURMASI. Yrd. Doç. Dr. Taylan SANÇAR

HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

12.163/ Yeryüzü Süreçleri ve Yüzey Şekillerinin Evrimi K. Whipple Eylül, 2004

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

Açık hava basıncını ilk defa 1643 yılında, İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli keşfetmiştir. Yaptığı deneylerde Torriçelli Deneyi denmiştir.

Yüzey Gerilimi ve Temas Açısı Ölçümü

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

Ağır Ama Hissedemediğimiz Yük: Basınç

Konsol Duvar Tasarımı

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

F KALDIRMA KUVVETİ (ARCHİMEDES PRENSİBİ) (3 SAAT) 1 Sıvıların Kaldırma Kuvveti 2 Gazların Kaldır ma Kuvveti

Yeraltı Suyu Akışı. Yeraltı Suyu Boşalımı ve Darcy Kanunu

INM 308 Zemin Mekaniği

BÖLÜM 7. RİJİT ÜSTYAPILAR

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

Zemin Kütle Özellikleri. Yrd. Doç. Dr. Saadet A. BERİLGEN

YAPI TEKNOLOJİSİ DERS-2

ORMANCILIKTA SANAT YAPILARI

Tuzlu Sular (% 97,2) Tatlı Sular (% 2,7) Buzullar (% 77) Yer altı Suları (% 22) Nehirler, Göller (% 1)

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

İNM Ders 4.1 Dinamik Etkiler Altında Zemin Davranışı

8. Sınıf II. Ünite Deneme Sınavı Farklılık Ayrıntılarda Gizlidir

1. GİRİŞ 2. ETÜT ALANI JEOLOJİSİ

INM 308 Zemin Mekaniği

Sıvılar ve Katılar. Maddenin Halleri. Sıvıların Özellikleri. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Transkript:

Zemin Suyu Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Giriş Zemin içinde bulunan su miktarı (su muhtevası), zemin suyundaki basınç (boşluk suyu basıncı) ve suyun zemin içindeki hareketi zeminlerin mühendislik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Zeminlerin taşıma gücü, yük altında sıkışması, şevler ve toprak barajlar gibi zemin yapılarının stabilitesi, su tutma yapılarının su tutma özellikleri ve zeminlerin inşaat malzemesi olarak kullanılma karakteristikleri üzerinde zemin-su ilişkisi önemli rol oynar.

Zemin suyu Danelerin yüzeyine emilmiş su (adsorbe su) Danelerin arasındaki kılcal kanallarda yükselen kapiler su Daneler arası boşlukları dolduran ve yerçekimi etkisi altında yeraltı suyu

Yeraltı suyu Artezyen kuyu Artezyen kuyu Geçirimsiz tabaka Basınçlı akifer YASS

Yeraltı suyu

Yeraltı suyu Yeraltı suyu YASS olarak nitelendirilen kota kadar zemin boşluklarını tamamen doldurur. Bu seviyede atmosferik basınç altındadır. Genellikle zemin yüzeyine paralel ve yerçekimi kuvvetleri etkisi altında yüksek kottan düşük kotlara doğru ha reket halindedir. Zeminlerin fiziksel özellikleri bünyelerindeki su miktarına bağlı olarak değiştiği ve zemin kütlelerine etkiyen hidrolik basınçlar YASS ne ve sızma kuvvetleri de YASS hareketine bağlı olarak değiştiği için inşaat sahalarında yeraltı suyu akımının özelliklerinin saptanması gerekir.

Kapiler Su Farklı maddelerin ara yüzeylerinde ortaya çıkan yüzeysel çekme gerilmelerinden dolayı meydana gelir. Zeminlerde kapilarite su,mineral daneler ve hava yüzeyleri arasında meydana gelir. Zeminlerde gözlenen bu durum sıvılara batırılan küçük çaplı borularda sıvının yüzeysel çekme gerilmesi altında yükselmesi ile aynı fiziksel nedenlere bağlıdır. Yüzeysel çekme gerilmesi, ara yüzeydeki maddelerin molekülleri arasındaki çekim kuvvetlerinden ileri gelmektedir.

h c = 0.3 d h c kapiler yükseklik h c ve d cm cinsinden Bir cam tüpte kapiler yükselme ve menisküs Tüp içindeki su kolonunun ağırlığı ile yüzeydeki çekme gerilmeleri dengeye geldiğinde suyun tüp yüzeyindeki yükselmesi duracaktır. T : Su yüzeyindeki çekme kuvveti bileşkesi T : su/cam yüzeyinin ıslanma açısı Denge durumunda d 2 h g d T c w 4 h c ( cos ) 4( T cos ) d g Temiz cam boruda: w h c Yüzeydeki basınç farkı: u c = 2Tcosα r u c =h c ρ w g

Cam tüplerde kapiler yükselme miktarının tüp çapı ile ters orantılıdır. Zeminlerde de boşlukların çapı ile ters orantılı olacağı tahmin edilebilir. Yalnız zemin içindeki boşlukların çapının sabit olmayıp geniş bir aralık içinde değiştiği bilinmektedir. Şekil 4.2'deki gözlemlerden kapiler yüksekliğin esas olarak küçük boşluklar tarafından kontrol edileceğini söyleyebiliriz. Zeminlerde boşluk büyüklüklerini doğrudan ölçmek pratik olarak mümkün değildir. Fakat boşluk çaplarının dane çaplarına ve zeminin sıkılık derecesine bağlı olarak değişeceği söylenebilir. Efektif çap D 10 esas alınırsa, zeminlerde kapiler yükseklik ampirik olarak bağlantısı kullanılarak tahmin edilebilmektedir. Burada C efektif boşluk çapını efektif dane çapına bağlayan bir katsayı (tabii zeminler için 0.1-0.2 civarında) e ise boşluk oranı olmaktadır. C hc ( cm) ed ( cm ) 10

Şekilde alt yüzeyinde su ile temas halinde bir ince kum kolonu ve bu kolon boyunca kapilerite etkisinde suyun yükselmesi görülmektedir. A eğrisi kuru kum kolonunun alttan su ile temas etmesi durumunu, B eğrisi ise kum kolonunun önce tamamen suyun doygun hale getirilip sonra drene olmasına izin verilmesi durumunu göstermektedir. Görüldüğü gibi iki durumdaki kapiler yükseklik ve kum kolonu boyunca suya doygunluk derecesinin değişimi birbirinden farklı olmaktadır. Tabii zemin tabakalarında da aynı farklılıklar kapiler suyun yeraltı su tablasından veya zemin yüzünden süzülen sulardan beslenmesine bağlı olarak gözlenmektedir

Farklı zeminlerde kapiler yükselme Zemin Gevşek Sıkı İri kum 0.03-0.12 m 0.04 0.15 m Orta kum 0.12-0.50 m 0.35 1.10 m İnce kum 0.30-2.00 m 0.40 3.50 m Silt 1.50-10.00 m 2.50-12.00 m Kil >10 (Hansbo,1975)

Kapilaritenin zeminlerin davranışı üzerindeki etkileri Doygunluk dercesini artırır dolayıs ile b.h.a. artar ve alt tabaklara uyguladıkları basınçlar artar. Kapiler çekme zemin danelerini birbirine çekerek büzülmeye yolaçar. Kılcal çekme ne kadar büyükse daneler arası temas gerilmesi (efektif gerilme) de o ölçüde büyük olur. Daneleri çevreleyen su zarı görünen kohezyona yol açar Zeminlerin dondan etkilenmesine büyük katkıda bulunur.

Kapiler çekme gerilmeleri zeminde hacim değişmelerine (büzülme) yol açmaktadır. Zemin kurudukça, daneler arasında oluşan menisküsün çapı azalmakta ve çekme gerilmeleri artmaktadır. Büzülme sonucu boşluklar küçülmekte ve kapiler çekmeler daha da artmaktadır. Fakat boşluk oranı azaldıkça hacim değişimlerine karşı direnci de arttığı için, belli bir noktadan sonra büzülme sona ermektedir. Daha fazla kurumanın zemin hacminde küçülmelere yol açmadığı su muhtevasının "büzülme limiti«olarak nitelendirilmektedir. Kapiler çekme gerilmeleri ve zeminin basınç altında sıkışmaya (büzülmeye) karşı direncinin boşluk oranı ile değişimi gösterilmiştir. Görüldüğü gibi boşluk oranı e s 'ye (veya su muhtevası w s 'ye) eriştikten sonra zeminin sıkışmaya karşı direnci kapiler çekme gerilmelerinin üstüne çıkmakta ve dolayısıyla büzülme sona ermektedir.

Kapilariteye bağlı olarak efektif gerilmede meydana gelen artış

Don etkisi Donan bazı zemin tabakalarında ise, içindeki donan suyun hacim artışları ile açıklanamayacak oranda hacim artışları (kabarmalar) meydana geldiği gözlenmektedir. Aynı zamanda, dondan etkilenen bölgelerde yapılan incelemeler, donan zeminde buz kristallerinin oluştuğunu, havaların ısınması sonucu ise zeminin su muhtevasında önemli artışlar meydana geldiğini ve buna bağlı olarak mukavemetinde önemli azalmalar ortaya çıktığını göstermiştir. Böyle durumlarda, bu zemin tabakalarının üzerinde yer alan hafif yapılar ve özellikle karayolu kaplamaları büyük zarar görmektedir.

Don etkisine bağlı sorunlara neden olan koşullar Uzun süreli soğuk hava koşulları Don çizgisine yeterli yakınlıkta YASS Zeminin yeterli kapilarite ve permeabilite özelliklerine sahip olması